वातावरण की शक्ति. पृथ्वी के वायुमंडल का आकार
पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना
वायुमंडल पृथ्वी का गैसीय खोल है जिसमें एयरोसोल कण होते हैं, जो पृथ्वी के साथ विश्व अंतरिक्ष में समग्र रूप से घूमते हैं और साथ ही पृथ्वी के घूर्णन में भाग लेते हैं। हमारा अधिकांश जीवन वायुमंडल के निचले भाग में घटित होता है।
हमारे लगभग सभी ग्रहों का अपना वायुमंडल है। सौर परिवार, लेकिन केवल पृथ्वी का वायुमंडल ही जीवन का समर्थन करने में सक्षम है।
4.5 अरब साल पहले जब हमारा ग्रह बना था, तो यह स्पष्ट रूप से वायुमंडल से रहित था। वायुमंडल का निर्माण कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और अन्य अशुद्धियों के साथ जलवाष्प के ज्वालामुखीय उत्सर्जन के परिणामस्वरूप हुआ था रासायनिक पदार्थएक युवा ग्रह की गहराई से. लेकिन वायुमंडल में केवल सीमित मात्रा में नमी हो सकती है, इसलिए संघनन के माध्यम से अतिरिक्त नमी ने महासागरों को जन्म दिया। लेकिन तब वातावरण ऑक्सीजन रहित था। प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रिया (एच 2 ओ + सीओ 2 = सीएच 2 ओ + ओ 2) के परिणामस्वरूप समुद्र में उत्पन्न और विकसित होने वाले पहले जीवित जीवों ने ऑक्सीजन के छोटे हिस्से को छोड़ना शुरू कर दिया, जो वायुमंडल में प्रवेश करना शुरू कर दिया।
पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन के निर्माण से लगभग 8-30 किमी की ऊंचाई पर ओजोन परत का निर्माण हुआ। और, इस प्रकार, हमारे ग्रह ने पराबैंगनी अध्ययन के हानिकारक प्रभावों से सुरक्षा प्राप्त कर ली है। इस परिस्थिति ने प्रोत्साहन दिया आगे का विकास जीवन निर्माण करता हैपृथ्वी पर, क्योंकि प्रकाश संश्लेषण में वृद्धि के परिणामस्वरूप, वायुमंडल में ऑक्सीजन की मात्रा तेजी से बढ़ने लगी, जिसने भूमि सहित जीवन रूपों के निर्माण और रखरखाव में योगदान दिया।
आज हमारे वायुमंडल में 78.1% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन, 0.9% आर्गन, 0.04% कार्बन डाइऑक्साइड है। मुख्य गैसों की तुलना में बहुत छोटे अंश नियॉन, हीलियम, मीथेन, क्रिप्टन हैं।
वायुमंडल में मौजूद गैस के कण पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल से प्रभावित होते हैं। और, यह देखते हुए कि हवा संपीड़ित है, इसका घनत्व धीरे-धीरे ऊंचाई के साथ कम हो जाता है, बिना किसी स्पष्ट सीमा के बाहरी अंतरिक्ष में चला जाता है। द्रव्यमान का आधा भाग पृथ्वी का वातावरणनिचले 5 किमी में केंद्रित, निचले 10 किमी में तीन-चौथाई, निचले 20 किमी में नौ-दसवां। पृथ्वी के वायुमंडल का 99% द्रव्यमान 30 किमी की ऊंचाई से नीचे केंद्रित है, और यह हमारे ग्रह की भूमध्यरेखीय त्रिज्या का केवल 0.5% है।
समुद्र तल पर, प्रति घन सेंटीमीटर हवा में परमाणुओं और अणुओं की संख्या लगभग 2 * 10 19 है, 600 किमी की ऊंचाई पर यह केवल 2 * 10 7 है। समुद्र तल पर, एक परमाणु या अणु दूसरे कण से टकराने से पहले लगभग 7 * 10 -6 सेमी की यात्रा करता है। 600 किमी की ऊंचाई पर यह दूरी लगभग 10 किमी है। और समुद्र तल पर, लगभग 7 * 10 9 ऐसी टक्करें हर सेकंड होती हैं, 600 किमी की ऊंचाई पर - प्रति मिनट केवल एक!
लेकिन ऊंचाई के साथ न केवल दबाव बदलता है। तापमान भी बदलता है. इसलिए, उदाहरण के लिए, किसी ऊंचे पहाड़ की तलहटी में काफी गर्मी हो सकती है, जबकि पहाड़ की चोटी बर्फ से ढकी होती है और साथ ही वहां का तापमान शून्य से नीचे होता है। और लगभग 10-11 किमी की ऊंचाई तक विमान से चढ़ना उचित है, क्योंकि आप एक संदेश सुन सकते हैं कि यह -50 डिग्री पानी में है, जबकि पृथ्वी की सतह पर यह 60-70 डिग्री गर्म है ...
प्रारंभ में, वैज्ञानिकों ने यह मान लिया था कि ऊँचाई तक पहुँचने तक तापमान घटता-बढ़ता रहता है परम शून्य(-273.16°C). लेकिन ऐसा नहीं है।
पृथ्वी के वायुमंडल में चार परतें हैं: क्षोभमंडल, समतापमंडल, मध्यमंडल, आयनमंडल (तापमंडल)। परतों में ऐसा विभाजन ऊंचाई के साथ तापमान परिवर्तन के आंकड़ों के आधार पर किया जाता है। सबसे निचली परत, जहाँ हवा का तापमान ऊँचाई के साथ गिरता है, क्षोभमंडल कहलाती है। क्षोभमंडल के ऊपर की परत, जहां तापमान में गिरावट रुक जाती है, को समतापी द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है और अंत में, तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है, इसे समताप मंडल कहा जाता है। समताप मंडल के ऊपर की परत जहां तापमान फिर से तेजी से गिरता है वह मेसोस्फीयर है। और, अंत में, वह परत जहां तापमान में फिर से वृद्धि शुरू होती है, आयनमंडल या थर्मोस्फीयर कहलाती है।
क्षोभमंडल औसतन निचले 12 किमी में फैला हुआ है। यहीं से हमारा मौसम बनता है. अधिकांश ऊँचे बादल(पिननेट) क्षोभमंडल की सबसे ऊपरी परतों में बनते हैं। क्षोभमंडल में तापमान ऊंचाई के साथ रुद्धोष्म रूप से घटता जाता है, अर्थात। तापमान में परिवर्तन ऊंचाई के साथ दबाव में कमी के कारण होता है। क्षोभमंडल का तापमान प्रोफ़ाइल काफी हद तक पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाले सौर विकिरण से निर्धारित होता है। सूर्य द्वारा पृथ्वी की सतह के गर्म होने के परिणामस्वरूप ऊपर की ओर संवहनीय और अशांत प्रवाह बनते हैं, जो मौसम का निर्माण करते हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि क्षोभमंडल की निचली परतों पर अंतर्निहित सतह का प्रभाव लगभग 1.5 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है। बेशक, सिवाय पहाड़ी इलाके.
क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा ट्रोपोपॉज़, इज़ोटेर्मल परत है। याद करना विशिष्ट उपस्थिति तूफानी बादल, जिसका शीर्ष एक "बाहरी" है सिरस के बादल"एविल" कहा जाता है। यह "निहाई" ट्रोपोपॉज़ के तहत बस "फैलती" है, क्योंकि इज़ोटेर्म के कारण, आरोही वायु धाराएं काफी कमजोर हो जाती हैं, और बादल लंबवत रूप से विकसित होना बंद हो जाता है। लेकिन विशेष, दुर्लभ मामलों में, क्यूम्यलोनिम्बस बादलों के शीर्ष ट्रोपोपॉज़ पर काबू पाते हुए, समताप मंडल की निचली परतों पर आक्रमण कर सकते हैं।
ट्रोपोपॉज़ की ऊँचाई निर्भर करती है भौगोलिक अक्षांश. तो, भूमध्य रेखा पर, यह लगभग 16 किमी की ऊंचाई पर है, और इसका तापमान लगभग -80 डिग्री सेल्सियस है। ध्रुवों पर, ट्रोपोपॉज़ नीचे स्थित है - लगभग 8 किमी की ऊँचाई पर। यहां का तापमान गर्मियों में -40°C और सर्दियों में -60°C रहता है. इस प्रकार, अधिक के बावजूद उच्च तापमानपृथ्वी की सतह के निकट, उष्णकटिबंधीय ट्रोपोपॉज़ ध्रुवों की तुलना में अधिक ठंडा है।
वायुमंडल हमारे ग्रह का गैसीय खोल है जो पृथ्वी के साथ घूमता है। वायुमंडल में मौजूद गैस को वायु कहा जाता है। वायुमंडल जलमंडल के संपर्क में है और आंशिक रूप से स्थलमंडल को कवर करता है। लेकिन ऊपरी सीमा निर्धारित करना कठिन है। परंपरागत रूप से, यह माना जाता है कि वायुमंडल लगभग तीन हजार किलोमीटर तक ऊपर की ओर फैला हुआ है। वहां यह वायुहीन अंतरिक्ष में आसानी से प्रवाहित होती है।
पृथ्वी के वायुमंडल की रासायनिक संरचना
गठन रासायनिक संरचनावायुमंडल की शुरुआत लगभग चार अरब वर्ष पहले हुई थी। प्रारंभ में, वायुमंडल में केवल हल्की गैसें - हीलियम और हाइड्रोजन शामिल थीं। वैज्ञानिकों के अनुसार, पृथ्वी के चारों ओर गैस के गोले के निर्माण के लिए प्रारंभिक शर्तें ज्वालामुखी विस्फोट थीं, जो लावा के साथ मिलकर बाहर निकल गईं। बड़ी राशिगैसें। इसके बाद, गैस विनिमय शुरू हुआ जल निकायों, जीवित जीवों के साथ, उनकी गतिविधि के उत्पादों के साथ। हवा की संरचना धीरे-धीरे बदल गई और आधुनिक रूपकई मिलियन वर्ष पहले स्थापित।
वायुमंडल के मुख्य घटक नाइट्रोजन (लगभग 79%) और ऑक्सीजन (20%) हैं। शेष प्रतिशत (1%) निम्नलिखित गैसों के लिए जिम्मेदार है: आर्गन, नियॉन, हीलियम, मीथेन, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन, क्रिप्टन, क्सीनन, ओजोन, अमोनिया, सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन, नाइट्रस ऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड, इसमें शामिल हैं एक प्रतिशत।
इसके अलावा, हवा में जल वाष्प और कण पदार्थ (पौधे पराग, धूल, नमक क्रिस्टल, एरोसोल अशुद्धियाँ) होते हैं।
में हाल ही मेंवैज्ञानिक गुणात्मक नहीं, बल्कि ध्यान देते हैं मात्रात्मक परिवर्तनकुछ वायु सामग्री. और इसका कारण है व्यक्ति और उसकी सक्रियता. केवल पिछले 100 वर्षों में कार्बन डाईऑक्साइडकाफ़ी वृद्धि हुई है! यह कई समस्याओं से भरा है, जिनमें से सबसे वैश्विक समस्या जलवायु परिवर्तन है।
मौसम एवं जलवायु का निर्माण
माहौल खेल रहा है आवश्यक भूमिकापृथ्वी पर जलवायु और मौसम के निर्माण में। बहुत कुछ सूर्य के प्रकाश की मात्रा, अंतर्निहित सतह की प्रकृति और वायुमंडलीय परिसंचरण पर निर्भर करता है।
आइए कारकों को क्रम से देखें।
1. वायुमंडल सूर्य की किरणों की गर्मी को प्रसारित करता है और हानिकारक विकिरण को अवशोषित करता है। तथ्य यह है कि सूर्य की किरणें पृथ्वी के विभिन्न भागों पर पड़ती हैं विभिन्न कोणप्राचीन यूनानी जानते थे। प्राचीन ग्रीक से अनुवाद में "जलवायु" शब्द का अर्थ "ढलान" है। अतः भूमध्य रेखा पर सूर्य की किरणें लगभग लंबवत पड़ती हैं, क्योंकि यहाँ बहुत गर्मी होती है। ध्रुवों के जितना करीब होगा, झुकाव का कोण उतना ही अधिक होगा। और तापमान गिर रहा है.
2. पृथ्वी के वायुमंडल में असमान तापन के कारण वायु प्रवाह. इन्हें उनके आकार के अनुसार वर्गीकृत किया गया है। सबसे छोटे (दसियों और सैकड़ों मीटर) हैं स्थानीय हवाएँ. इसके बाद मानसून और व्यापारिक हवाएँ, चक्रवात और प्रतिचक्रवात, ग्रहीय ललाट क्षेत्र आते हैं।
ये सभी वायुराशियाँ निरंतर गतिशील रहती हैं। उनमें से कुछ काफी स्थिर हैं. उदाहरण के लिए, व्यापारिक हवाएँ जो उपोष्णकटिबंधीय से भूमध्य रेखा की ओर चलती हैं। दूसरों की गति काफी हद तक वायुमंडलीय दबाव पर निर्भर करती है।
3. वायुमंडलीय दबाव जलवायु निर्माण को प्रभावित करने वाला एक अन्य कारक है। यह पृथ्वी की सतह पर वायुदाब है। जैसा कि आप जानते हैं, वायुराशियाँ उच्च वायुमंडलीय दबाव वाले क्षेत्र से ऐसे क्षेत्र की ओर बढ़ती हैं जहाँ यह दबाव कम होता है।
कुल मिलाकर 7 जोन हैं. भूमध्य रेखा - क्षेत्र कम दबाव. इसके अलावा, भूमध्य रेखा के दोनों किनारों पर तीसवें अक्षांश तक - क्षेत्र उच्च दबाव. 30° से 60° तक - पुनः निम्न दाब। और 60° से ध्रुवों तक - उच्च दबाव का एक क्षेत्र। इन क्षेत्रों के बीच वायुराशियाँ प्रसारित होती हैं। जो समुद्र से ज़मीन की ओर जाते हैं वे बारिश और ख़राब मौसम लाते हैं, और जो महाद्वीपों से उड़ते हैं वे साफ़ और शुष्क मौसम लाते हैं। उन स्थानों पर जहां वायु धाराएं टकराती हैं, वायुमंडलीय अग्र क्षेत्र बनते हैं, जो वर्षा और खराब, हवादार मौसम की विशेषता रखते हैं।
वैज्ञानिकों ने साबित कर दिया है कि किसी व्यक्ति की भलाई भी वायुमंडलीय दबाव पर निर्भर करती है। द्वारा अंतरराष्ट्रीय मानकसामान्य वातावरणीय दबाव- 760 मिमी एचजी 0°C पर स्तंभ. इस आंकड़े की गणना भूमि के उन क्षेत्रों के लिए की जाती है जो समुद्र के स्तर के लगभग बराबर हैं। ऊंचाई के साथ दबाव कम होता जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, सेंट पीटर्सबर्ग के लिए 760 मिमी एचजी। - आदर्श है. लेकिन मॉस्को के लिए, जो उच्चतर स्थित है, सामान्य दबाव 748 मिमी एचजी है।
दबाव न केवल लंबवत रूप से बदलता है, बल्कि क्षैतिज रूप से भी बदलता है। यह विशेष रूप से चक्रवातों के गुजरने के दौरान महसूस किया जाता है।
वातावरण की संरचना
माहौल याद दिलाने वाला है स्तरित केक. और प्रत्येक परत की अपनी-अपनी विशेषताएँ होती हैं।
. क्षोभ मंडलपृथ्वी के सबसे निकट की परत है. जैसे-जैसे आप भूमध्य रेखा से दूर जाते हैं इस परत की "मोटाई" बदल जाती है। भूमध्य रेखा के ऊपर, परत 16-18 किमी तक ऊपर की ओर फैली हुई है तापमान क्षेत्र- 10-12 किमी पर, ध्रुवों पर - 8-10 किमी पर।
यहीं पर वायु के कुल द्रव्यमान का 80% और जलवाष्प का 90% समाहित है। यहां बादल बनते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात उठते हैं। हवा का तापमान क्षेत्र की ऊंचाई पर निर्भर करता है। औसतन, प्रत्येक 100 मीटर पर यह 0.65°C गिर जाता है।
. ट्रोपोपॉज़- वायुमंडल की संक्रमणकालीन परत। इसकी ऊंचाई कई सौ मीटर से लेकर 1-2 किमी तक होती है। गर्मियों में हवा का तापमान सर्दियों की तुलना में अधिक होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, सर्दियों में ध्रुवों पर -65 डिग्री सेल्सियस। और वर्ष के किसी भी समय भूमध्य रेखा पर यह -70 डिग्री सेल्सियस होता है।
. स्ट्रैटोस्फियर- यह एक परत है, जिसकी ऊपरी सीमा 50-55 किलोमीटर की ऊंचाई पर चलती है। यहां अशांति कम है, हवा में जलवाष्प की मात्रा नगण्य है। लेकिन बहुत सारा ओजोन। इसकी अधिकतम सघनता 20-25 किमी की ऊंचाई पर होती है। समताप मंडल में, हवा का तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है और +0.8 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि ओजोन परत पराबैंगनी विकिरण के साथ संपर्क करती है।
. स्ट्रैटोपॉज़- समतापमंडल और उसके बाद मध्यमंडल के बीच एक निचली मध्यवर्ती परत।
. मीसोस्फीयर- इस परत की ऊपरी सीमा 80-85 किलोमीटर है। यहां मुक्त कणों से जुड़ी जटिल फोटोकैमिकल प्रक्रियाएं होती हैं। वे ही हमारे ग्रह को वह कोमल नीली चमक प्रदान करते हैं, जो अंतरिक्ष से दिखाई देती है।
अधिकांश धूमकेतु और उल्कापिंड मध्यमंडल में जल जाते हैं।
. मेसोपॉज़- अगली मध्यवर्ती परत, जिसमें हवा का तापमान कम से कम -90° हो।
. बाह्य वायुमंडल- निचली सीमा 80-90 किमी की ऊंचाई पर शुरू होती है, और परत की ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी के निशान पर गुजरती है। हवा का तापमान बढ़ रहा है. यह +500°C से +1000°C तक भिन्न हो सकता है। दिन के दौरान, तापमान में उतार-चढ़ाव सैकड़ों डिग्री तक होता है! लेकिन यहाँ की हवा इतनी दुर्लभ है कि "तापमान" शब्द की हमारी कल्पना के अनुसार समझ यहाँ उपयुक्त नहीं है।
. योण क्षेत्र- मेसोस्फीयर, मेसोपॉज़ और थर्मोस्फीयर को एकजुट करता है। यहां की हवा में मुख्य रूप से ऑक्सीजन और नाइट्रोजन अणु, साथ ही अर्ध-तटस्थ प्लाज्मा शामिल हैं। आयनमंडल में प्रवेश करने वाली सूर्य की किरणें हवा के अणुओं को दृढ़ता से आयनित करती हैं। में नीचे की परत(90 किमी तक) आयनीकरण की डिग्री कम है। जितना अधिक, उतना अधिक आयनीकरण। तो, 100-110 किमी की ऊंचाई पर, इलेक्ट्रॉन केंद्रित होते हैं। यह लघु और मध्यम रेडियो तरंगों के परावर्तन में योगदान देता है।
आयनमंडल की सबसे महत्वपूर्ण परत ऊपरी परत है, जो 150-400 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। इसकी ख़ासियत यह है कि यह रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करता है, और यह लंबी दूरी पर रेडियो संकेतों के प्रसारण में योगदान देता है।
यह आयनमंडल में है कि अरोरा जैसी घटना घटित होती है।
. बहिर्मंडल- इसमें ऑक्सीजन, हीलियम और हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। इस परत में गैस बहुत दुर्लभ है, और अक्सर हाइड्रोजन परमाणु बाहरी अंतरिक्ष में भाग जाते हैं। इसलिए, इस परत को "प्रकीर्णन क्षेत्र" कहा जाता है।
पहले वैज्ञानिक जिन्होंने सुझाव दिया कि हमारे वायुमंडल में भार है, वह इतालवी ई. टोरिसेली थे। उदाहरण के लिए, ओस्टाप बेंडर ने उपन्यास "द गोल्डन काफ़" में शोक व्यक्त किया है कि प्रत्येक व्यक्ति को 14 किलोग्राम वजन वाले वायु स्तंभ द्वारा दबाया गया था! लेकिन महान रणनीतिकार से थोड़ी गलती हुई. एक वयस्क व्यक्ति 13-15 टन का दबाव अनुभव करता है! लेकिन हमें यह भारीपन महसूस नहीं होता, क्योंकि वायुमंडलीय दबाव संतुलित होता है आंतरिक दबावव्यक्ति। हमारे वायुमंडल का भार 5,300,000,000,000,000 टन है। यह आंकड़ा बहुत बड़ा है, हालांकि यह हमारे ग्रह के वजन का केवल दस लाखवां हिस्सा है।
अंतरिक्ष ऊर्जा से भरा है. ऊर्जा अंतरिक्ष को असमान रूप से भरती है। इसके संकेन्द्रण एवं निस्सरण के स्थान हैं। इस तरह आप घनत्व का अनुमान लगा सकते हैं। ग्रह एक व्यवस्थित प्रणाली है, जिसके केंद्र में पदार्थ का अधिकतम घनत्व है और परिधि की ओर एकाग्रता में धीरे-धीरे कमी आती है। अंतःक्रिया बल पदार्थ की स्थिति, उसके अस्तित्व के स्वरूप को निर्धारित करते हैं। भौतिकी पदार्थों की समग्र स्थिति का वर्णन करती है: ठोस, तरल, गैस इत्यादि।
माहौल है गैसीय वातावरणग्रह के चारों ओर. पृथ्वी का वायुमंडल मुक्त गति की अनुमति देता है और प्रकाश को गुजरने की अनुमति देता है, जिससे एक ऐसी जगह बनती है जिसमें जीवन पनपता है।
पृथ्वी की सतह से लगभग 16 किलोमीटर की ऊँचाई तक (भूमध्य रेखा से ध्रुवों तक, एक छोटा मान, मौसम पर भी निर्भर करता है) क्षेत्र को क्षोभमंडल कहा जाता है। क्षोभमंडल वह परत है जिसमें वायुमंडल में लगभग 80% हवा और लगभग सभी जलवाष्प होती है। यहीं पर मौसम को आकार देने वाली प्रक्रियाएं घटित होती हैं। ऊंचाई के साथ दबाव और तापमान घटता जाता है। हवा के तापमान में कमी का कारण रुद्धोष्म प्रक्रिया है, जब गैस फैलती है तो ठंडी हो जाती है। क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा पर मान -50, -60 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है।
इसके बाद स्ट्रैटोस्फियर आता है। यह 50 किलोमीटर तक फैला हुआ है. वायुमंडल की इस परत में, तापमान ऊंचाई के साथ बढ़ता है, शीर्ष बिंदु पर लगभग 0 C का मान प्राप्त करता है। तापमान में वृद्धि ओजोन परत द्वारा पराबैंगनी किरणों के अवशोषण की प्रक्रिया के कारण होती है। विकिरण से रासायनिक प्रतिक्रिया होती है। ऑक्सीजन अणु एकल परमाणुओं में टूट जाते हैं जो सामान्य ऑक्सीजन अणुओं के साथ मिलकर ओजोन बना सकते हैं।
10 से 400 नैनोमीटर के बीच तरंग दैर्ध्य वाले सूर्य से विकिरण को पराबैंगनी के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यूवी तरंगदैर्घ्य जितना कम होगा, उतना अधिक होगा बड़ा खतरायह जीवित जीवों का प्रतिनिधित्व करता है। विकिरण का केवल एक छोटा सा अंश ही पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है, इसके अलावा, इसके स्पेक्ट्रम का कम सक्रिय हिस्सा। प्रकृति की यह विशेषता व्यक्ति को स्वस्थ सन टैन प्राप्त करने की अनुमति देती है।
वायुमंडल की अगली परत को मेसोस्फीयर कहा जाता है। लगभग 50 किमी से 85 किमी तक की सीमा। मेसोस्फीयर में, ओजोन की सांद्रता, जो यूवी ऊर्जा को रोक सकती है, कम है, इसलिए ऊंचाई के साथ तापमान फिर से गिरना शुरू हो जाता है। चरम बिंदु पर, तापमान -90 C तक गिर जाता है, कुछ स्रोत -130 C का मान दर्शाते हैं। अधिकांश उल्कापिंड वायुमंडल की इस परत में जल जाते हैं।
पृथ्वी से 85 किमी की ऊंचाई से 600 किमी की दूरी तक फैली वायुमंडल की परत को थर्मोस्फीयर कहा जाता है। थर्मोस्फीयर सौर विकिरण का सामना करने वाला पहला स्थान है, जिसमें तथाकथित वैक्यूम पराबैंगनी भी शामिल है।
वैक्यूम यूवी में देरी हुई वायु पर्यावरण, जिससे वायुमंडल की यह परत अत्यधिक तापमान तक गर्म हो जाती है। हालाँकि, चूँकि यहाँ दबाव बेहद कम है, इस प्रतीत होने वाली गरमागरम गैस का वस्तुओं पर उतना प्रभाव नहीं पड़ता जितना पृथ्वी की सतह पर परिस्थितियों में होता है। इसके विपरीत, ऐसे वातावरण में रखी वस्तुएं ठंडी हो जाएंगी।
100 किमी की ऊंचाई पर सशर्त रेखा "कर्मन रेखा" गुजरती है, जिसे अंतरिक्ष की शुरुआत माना जाता है।
अरोरा थर्मोस्फीयर में होते हैं। वायुमंडल की इस परत में धूप वाली हवाके साथ इंटरैक्ट करता है चुंबकीय क्षेत्रग्रह.
वायुमंडल की अंतिम परत एक्सोस्फीयर है, एक बाहरी आवरण जो हजारों किलोमीटर तक फैला हुआ है। बहिर्मंडल व्यावहारिक रूप से एक खाली जगह है, हालांकि, यहां घूमने वाले परमाणुओं की संख्या अंतरग्रहीय अंतरिक्ष की तुलना में अधिक परिमाण का एक क्रम है।
व्यक्ति हवा में सांस लेता है। सामान्य दबाव- 760 मिलीमीटर पारा स्तंभ. 10,000 मीटर की ऊंचाई पर दबाव लगभग 200 मिमी है। आरटी. कला। इस ऊंचाई पर, एक व्यक्ति शायद सांस ले सकता है, कम से कम नहीं लंबे समय तकलेकिन इसके लिए तैयारी की आवश्यकता है. राज्य स्पष्टतः निष्क्रिय हो जायेगा।
वायुमंडल की गैस संरचना: 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन, लगभग एक प्रतिशत आर्गन, बाकी सब कुछ गैसों का मिश्रण है जो कुल के सबसे छोटे अंश का प्रतिनिधित्व करता है।
कभी-कभी हमारे ग्रह को एक मोटी परत में घेरने वाले वायुमंडल को पाँचवाँ महासागर कहा जाता है। कोई आश्चर्य नहीं कि विमान का दूसरा नाम विमान है। वायुमंडल विभिन्न गैसों का मिश्रण है, जिनमें नाइट्रोजन और ऑक्सीजन की प्रधानता है। यह उत्तरार्द्ध के लिए धन्यवाद है कि ग्रह पर जीवन उस रूप में संभव है जिसके हम सभी आदी हैं। इनके अतिरिक्त 1% अन्य घटक भी हैं। ये निष्क्रिय (रासायनिक अंतःक्रिया में प्रवेश नहीं करने वाली) गैसें, सल्फर ऑक्साइड हैं। पांचवें महासागर में यांत्रिक अशुद्धियाँ भी हैं: धूल, राख, आदि। वायुमंडल की सभी परतें सतह से लगभग 480 किमी तक फैली हुई हैं (डेटा अलग हैं, हम करेंगे) इस बिंदु पर और अधिक विस्तार से ध्यान दें)। ऐसी प्रभावशाली मोटाई एक प्रकार की अभेद्य ढाल बनाती है जो ग्रह को विनाशकारी ब्रह्मांडीय विकिरण और बड़ी वस्तुओं से बचाती है।
वायुमंडल की निम्नलिखित परतें प्रतिष्ठित हैं: क्षोभमंडल, उसके बाद समतापमंडल, फिर मध्यमंडल और अंत में थर्मोस्फीयर। उपरोक्त क्रम ग्रह की सतह से शुरू होता है। वायुमंडल की सघन परतों का प्रतिनिधित्व प्रथम दो द्वारा किया जाता है। वे विनाशकारी के एक महत्वपूर्ण हिस्से को फ़िल्टर कर देते हैं
वायुमंडल की सबसे निचली परत, क्षोभमंडल, समुद्र तल से केवल 12 किमी ऊपर (उष्णकटिबंधीय में 18 किमी) तक फैली हुई है। 90% तक जलवाष्प यहीं केंद्रित है, इसलिए इसमें बादल बनते हैं। के सबसेवायु भी यहीं केंद्रित है। वायुमंडल की सभी बाद की परतें ठंडी हैं, क्योंकि सतह से निकटता परावर्तन की अनुमति देती है सूर्य की किरणेंहवा को गरम करो.
समताप मंडल सतह से लगभग 50 किमी तक फैला हुआ है। अधिकांश मौसम संबंधी गुब्बारे इसी परत में "तैरते" हैं। यहां कुछ प्रकार के विमान भी उड़ान भर सकते हैं। में से एक अद्भुत विशेषताएंहै तापमान शासन: 25 से 40 किमी के अंतराल में हवा के तापमान में वृद्धि शुरू हो जाती है। -60 से यह बढ़कर लगभग 1 हो जाता है। फिर इसमें थोड़ी कमी होकर शून्य हो जाती है, जो 55 किमी की ऊंचाई तक बनी रहती है। ऊपरी सीमा बदनाम है
इसके अलावा, मध्यमंडल लगभग 90 किमी तक फैला हुआ है। यहां हवा का तापमान तेजी से गिरता है। प्रत्येक 100 मीटर की ऊंचाई पर 0.3 डिग्री की कमी होती है। कभी-कभी इसे वायुमंडल का सबसे ठंडा भाग भी कहा जाता है। हवा का घनत्व कम है, लेकिन गिरते उल्कापिंडों के प्रति प्रतिरोध पैदा करने के लिए यह काफी है।
सामान्य अर्थ में वायुमंडल की परतें लगभग 118 किमी की ऊंचाई पर समाप्त होती हैं। प्रसिद्ध अरोरा यहीं बनते हैं। थर्मोस्फीयर का क्षेत्र ऊपर से शुरू होता है। एक्स-रे के कारण इस क्षेत्र में मौजूद कुछ वायु अणुओं का आयनीकरण होता है। ये प्रक्रियाएँ तथाकथित आयनमंडल का निर्माण करती हैं (इसे अक्सर थर्मोस्फीयर में शामिल किया जाता है, इसलिए इसे अलग से नहीं माना जाता है)।
700 किमी से ऊपर की किसी भी चीज़ को बाह्यमंडल कहा जाता है। हवा बेहद छोटी होती है, इसलिए वे टकराव के कारण प्रतिरोध का अनुभव किए बिना स्वतंत्र रूप से चलते हैं। इस तथ्य के बावजूद, यह उनमें से कुछ को 160 डिग्री सेल्सियस के अनुरूप ऊर्जा जमा करने की अनुमति देता है परिवेश का तापमानकम। गैस के अणु बाह्यमंडल के पूरे आयतन में उनके द्रव्यमान के अनुसार वितरित होते हैं, इसलिए उनमें से सबसे भारी परत के निचले हिस्से में ही पाया जा सकता है। ग्रह का आकर्षण, जो ऊंचाई के साथ घटता जाता है, अब अणुओं को धारण करने में सक्षम नहीं है, इसलिए ब्रह्मांडीय उच्च-ऊर्जा कण और विकिरण गैस अणुओं को वायुमंडल छोड़ने के लिए पर्याप्त आवेग देते हैं। यह क्षेत्र सबसे लंबे क्षेत्रों में से एक है: ऐसा माना जाता है कि 2000 किमी से अधिक ऊंचाई पर वायुमंडल पूरी तरह से अंतरिक्ष के निर्वात में चला जाता है (कभी-कभी संख्या 10000 भी दिखाई देती है)। कृत्रिम कक्षाएँ अभी भी थर्मोस्फीयर में हैं।
ये सभी संख्याएँ अनुमानित हैं, क्योंकि वायुमंडलीय परतों की सीमाएँ कई कारकों पर निर्भर करती हैं, उदाहरण के लिए, सूर्य की गतिविधि पर।
पृथ्वी का वायुमंडल है गैस लिफाफाहमारी पृथ्वी। इसकी निचली सीमा स्तर पर गुजरती है भूपर्पटीऔर जलमंडल, और ऊपरी हिस्सा बाहरी अंतरिक्ष के निकट-पृथ्वी क्षेत्र में गुजरता है। वायुमंडल में लगभग 78% नाइट्रोजन, 20% ऑक्सीजन, 1% तक आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन, हीलियम, नियॉन और कुछ अन्य गैसें हैं।
इस पृथ्वी के खोल की विशेषता स्पष्ट रूप से परिभाषित परत है। वायुमंडल की परतें तापमान के ऊर्ध्वाधर वितरण और उसके विभिन्न स्तरों पर गैसों के विभिन्न घनत्व से निर्धारित होती हैं। पृथ्वी के वायुमंडल की ऐसी परतें हैं: क्षोभमंडल, समतापमंडल, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर, एक्सोस्फीयर। आयनमंडल को अलग से प्रतिष्ठित किया गया है।
वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 80% तक क्षोभमंडल है - वायुमंडल की निचली सतह परत। क्षोभमंडल में ध्रुवीय बेल्टपृथ्वी की सतह से 8-10 किमी ऊपर के स्तर पर स्थित है उष्णकटिबंधीय क्षेत्र- अधिकतम 16-18 किमी तक. क्षोभमंडल और ऊपरी समतापमंडल के बीच ट्रोपोपॉज़ - संक्रमण परत है। क्षोभमंडल में, ऊंचाई बढ़ने के साथ तापमान घटता है, और वायुमंडलीय दबाव ऊंचाई के साथ घटता है। क्षोभमंडल में औसत तापमान प्रवणता 0.6°C प्रति 100 मीटर है। अलग - अलग स्तरइस शेल का निर्धारण सौर विकिरण के अवशोषण की विशेषताओं और संवहन की दक्षता से होता है। लगभग सभी मानवीय गतिविधियाँ क्षोभमंडल में होती हैं। अधिकांश ऊंचे पहाड़केवल क्षोभमंडल से आगे न जाएं वायु परिवहनइस खोल की ऊपरी सीमा को थोड़ी ऊंचाई तक पार कर सकता है और समताप मंडल में हो सकता है। जलवाष्प का एक बड़ा हिस्सा क्षोभमंडल में निहित होता है, जो लगभग सभी बादलों के निर्माण को निर्धारित करता है। इसके अलावा, लगभग सभी एरोसोल (धूल, धुआं, आदि) बनते हैं पृथ्वी की सतह. क्षोभमंडल की सीमा निचली परत में, तापमान और वायु आर्द्रता में दैनिक उतार-चढ़ाव व्यक्त किया जाता है, हवा की गति आमतौर पर कम हो जाती है (यह ऊंचाई के साथ बढ़ती है)। क्षोभमंडल में, क्षैतिज दिशा में वायु द्रव्यमान में वायु स्तंभ का एक परिवर्तनशील विभाजन होता है, जो क्षेत्र और उनके गठन के क्षेत्र के आधार पर कई विशेषताओं में भिन्न होता है। पर वायुमंडलीय मोर्चें- वायुराशियों के बीच की सीमाएँ - चक्रवात और प्रतिचक्रवात बनते हैं, जो मौसम का निर्धारण करते हैं निश्चित क्षेत्रसमय की एक विशिष्ट अवधि के दौरान.
समताप मंडल क्षोभमंडल और मध्यमंडल के बीच वायुमंडल की परत है। इस परत की सीमा पृथ्वी की सतह से 8-16 किमी से लेकर 50-55 किमी तक है। समतापमंडल में गैस संरचनावायु लगभग क्षोभमंडल के समान ही है। विशेष फ़ीचर- जलवाष्प की सांद्रता में कमी और ओजोन की मात्रा में वृद्धि। वायुमंडल की ओजोन परत, जो जीवमंडल को पराबैंगनी प्रकाश के आक्रामक प्रभाव से बचाती है, 20 से 30 किमी के स्तर पर है। समताप मंडल में, तापमान ऊंचाई के साथ बढ़ता है, और तापमान मान निर्धारित होते हैं सौर विकिरण, और संवहन (वायु द्रव्यमान की गति) द्वारा नहीं, जैसा कि क्षोभमंडल में होता है। समताप मंडल में हवा का गर्म होना ओजोन द्वारा पराबैंगनी विकिरण के अवशोषण के कारण होता है।
मध्यमंडल समतापमंडल के ऊपर 80 किमी के स्तर तक फैला हुआ है। वायुमंडल की इस परत की विशेषता यह है कि ऊंचाई बढ़ने पर तापमान 0°C से -90°C तक घट जाता है। यह सबसे अधिक है ठंडा क्षेत्रवायुमंडल।
मेसोस्फीयर के ऊपर 500 किमी के स्तर तक थर्मोस्फीयर है। मेसोस्फीयर की सीमा से लेकर एक्सोस्फीयर तक तापमान लगभग 200 K से 2000 K तक भिन्न होता है। 500 किमी के स्तर तक, हवा का घनत्व कई लाख गुना कम हो जाता है। थर्मोस्फीयर के वायुमंडलीय घटकों की सापेक्ष संरचना क्षोभमंडल की सतह परत के समान है, लेकिन बढ़ती ऊंचाई के साथ बड़ी मात्राऑक्सीजन परमाणु अवस्था में चली जाती है। थर्मोस्फीयर के अणुओं और परमाणुओं का एक निश्चित अनुपात आयनित अवस्था में होता है और कई परतों में वितरित होता है, वे आयनोस्फीयर की अवधारणा से एकजुट होते हैं। भौगोलिक अक्षांश, परिमाण के आधार पर थर्मोस्फीयर की विशेषताएं एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होती हैं सौर विकिरण, वर्ष और दिन का समय।
वायुमंडल की ऊपरी परत बाह्यमंडल है। यह वायुमंडल की सबसे पतली परत है। बाह्यमंडल में, कणों का माध्य मुक्त पथ इतना विशाल होता है कि कण स्वतंत्र रूप से अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में भाग सकते हैं। बाह्यमंडल का द्रव्यमान एक करोड़वाँ भाग है कुल वजनवायुमंडल। बहिर्मंडल की निचली सीमा 450-800 किमी का स्तर है, और ऊपरी सीमावह क्षेत्र जहां कणों की सांद्रता समान होती है वाह़य अंतरिक्ष, - पृथ्वी की सतह से कई हजार किलोमीटर दूर। बाह्यमंडल प्लाज़्मा, एक आयनित गैस से बना है। इसके अलावा बाह्यमंडल में हमारे ग्रह की विकिरण पेटियाँ भी हैं।
वीडियो प्रस्तुति - पृथ्वी के वायुमंडल की परतें:
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